一种地下厂房岩壁吊车梁超挖补强结构及其施工方法技术领域
本发明属于水利水电工程技术领域，具体是涉及一种地下厂房岩壁吊车梁超挖补强结构及其施工方法。
背景技术
岩壁吊车梁的开挖是厂房开挖施工的重中之重，特别是岩台的开挖成型，对岩壁吊车梁的受力条件有直接影响，进而影响桥机的安全运行和机组安装，因此在施工中必须高度重视，确保岩台成型良好，不欠挖，超挖不超过20cm。但施工中因受地质缺陷、爆破施工技术等不利条件制约，目前地下厂房岩壁梁岩台开挖过程中常常出现超挖超过20cm的情况，因岩壁吊车梁承受的吊车轮压荷载较大，如不进行处理，易因岩壁吊车梁承载能力不足而破坏岩壁吊车梁结构，故有必要对超挖大于20cm的岩台部位进行加强，以确保岩壁吊车梁在超挖部位的承载能力。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种地下厂房岩壁吊车梁超挖补强结构及其施工方法。
本发明是通过如下技术方案予以实现的。
一种地下厂房岩壁吊车梁超挖补强结构，包括钢筋混凝土护壁及岩壁吊车梁，所述岩壁吊车梁位于钢筋混凝土护壁上方，在钢筋混凝土护壁上布置有若干层面钢筋，所述钢筋混凝土护壁分别通过岩壁梁受拉锚杆及岩壁梁受压锚杆与岩壁吊车梁相连，所述岩壁吊车梁顶部还设置有二期混凝土。
所述钢筋混凝土护壁侧面平行布置有若干向上倾斜的护壁加强锚杆。
所述钢筋混凝土护壁下部平行布置有若干岩台基座加强锚杆。
所述钢筋混凝土护壁上设置有C25喷射聚丙烯纤维混凝土。
所述岩壁梁受拉锚杆及岩壁梁受压锚杆分别与层面钢筋焊接相连。
所述面层钢筋包括相互连接的纵向钢筋、横向钢筋和拉筋，其中纵向钢筋布置范围为从钢筋混凝土护壁周边伸入岩壁吊车梁内112cm。
所述岩壁吊车梁与钢筋混凝土护壁均采用C30钢筋混凝土。
所述钢筋混凝土护壁上的护壁加强锚杆的直径均为32mm，长度为6～12m，外露部分长度为112cm,并留出5cm混凝土保护层厚度；所述护壁加强锚杆的仰角为30°，呈矩形布置，间排距为60cm。
所述岩台基座加强锚杆的直径为32mm，长度为4.5m，呈梅花形布置，外露部分长度为60cm，排距30～50cm，间距60cm。
一种地下厂房岩壁吊车梁超挖补强结构的施工方法，包括如下方法步骤：
第一步，清除岩壁吊车梁开挖面的松动块石；
第二步，从β<β0处开始下挖，使岩壁面呈修正后开挖线，修整底部岩台至岩体质量好且稳定的修正后岩台基座开挖线，其中，β为设计岩壁角，β0为实际开挖形成的岩壁角；
第三步，超挖部分不施工系统支护锚杆，只施工护壁加强锚杆及岩台基座加强锚杆；
第四步，绑扎岩壁吊车梁及钢筋混凝土护壁的纵向钢筋、横向钢筋及拉筋；
第五步，浇筑钢筋混凝土护壁；钢筋混凝土护壁的浇筑温度≤20℃，且浇筑封仓后12h进行洒水养护，养护时间不少于14天；
第六步，待钢筋混凝土护壁混凝土达到设计强度后，进行岩壁吊车梁梁体混凝土的浇筑，岩台面混凝土需凿毛处理达到岩台面混凝土凿毛设计轮廓线；
第七步，岩壁吊车梁混凝土达到混凝土龄期后铺设桥机钢轨并调平安装好，最后浇筑岩壁吊车梁顶部二期混凝土。
本发明的有益效果是：
与现有技术相比，本发明通过采用钢筋混凝土护壁结合层面钢筋以及锚杆的结构形式，确保了岩壁吊车梁结构在超挖部位的承载能力，保证施工安全可靠，同时有效缩短施工周期，降低施工成本，可在水利水电工程技术领域广泛推广应用。
附图说明
图1为本发明中超挖高度大于等于1.5m的补强护壁结构示意图；
图2为本发明中超挖高度小于1.5m的补强护壁结构示意图。
图中：1-钢筋混凝土护壁，2-岩壁吊车梁，3-设计开挖线，4-超挖后的实际开挖线，5-C25喷射聚丙烯纤维混凝土，6-修正后开挖线，7-修正后岩台基座开挖线，8-岩台面混凝土凿毛设计轮廓线，9-纵向钢筋，10-横向钢筋，11-拉筋，12-岩壁梁受拉锚杆，13-岩壁梁受压锚杆，14-系统支护锚杆，15-护壁加强锚杆，16-岩台基座加强锚杆，17-修正后岩台基座。
具体实施方式
下面结合附图进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1、图2所示，本发明所述的一种地下厂房岩壁吊车梁超挖补强结构，包括钢筋混凝土护壁1及岩壁吊车梁2，所述岩壁吊车梁2位于钢筋混凝土护壁1上方，在钢筋混凝土护壁1上布置有若干层 面钢筋，所述钢筋混凝土护壁1分别通过岩壁梁受拉锚杆12及岩壁梁受压锚杆13与岩壁吊车梁2相连，所述岩壁吊车梁2顶部还设置有二期混凝土。
所述钢筋混凝土护壁1侧面平行布置有若干向上倾斜的护壁加强锚杆15。
所述钢筋混凝土护壁1下部平行布置有若干岩台基座加强锚杆16。
所述钢筋混凝土护壁1上设置有C25喷射聚丙烯纤维混凝土5，C25喷射聚丙烯纤维混凝土5内侧为设计开挖线3，外侧为超挖后的实际开挖线4。
所述岩壁梁受拉锚杆12及岩壁梁受压锚杆13分别与层面钢筋焊接相连。
所述面层钢筋包括相互连接的纵向钢筋9、横向钢筋10和拉筋11，其中纵向钢筋9布置范围为从钢筋混凝土护壁1周边伸入岩壁吊车梁2内112cm，长度和角度根据现场定；横向钢筋10长度现场定；拉筋11单个弯钩长度为6.25d，d为拉筋直径，长度现场定，当径向超挖小于30cm时，不设拉筋；
所述岩壁吊车梁2与钢筋混凝土护壁1均采用C30钢筋混凝土。
所述钢筋混凝土护壁1上的护壁加强锚杆15的直径均为32mm，长度为6～12m，外露部分长度为112cm,并留出5cm混凝土保护层厚度，仰角30°，呈矩形布置，间排距为60cm，布置范围为岩壁梁超挖补强护壁范围,替换该部位系统支护锚杆14，加强锚杆应与地下厂房侧墙系统支护锚杆14和岩壁梁受拉受压锚杆12协调布置，避免碰撞。护壁加强锚杆15的型号为HRB400，
前述修正后岩台基座17位于稳定岩体内，岩体基座倾角可取该部位岩层倾角α，所述岩台基座加强锚杆16的直径为32mm，长度 为4.5m，呈梅花形布置，外露部分长度为60cm，排距30～50cm，间距60cm。型号为HRB400。
采用本技术方案，在设计开挖面超挖小于20cm(设计岩壁角β开挖误差不大于±3°)的情况，不做特殊处理，仅将岩壁梁断面根据开挖实际情况增大，梁体内的钢筋型式不变。
在设计开挖面超挖大于20cm的部位采用本技术方案所述的补强混凝土填补岩台形成护壁，同时在回填的混凝土中布置面层钢筋，修补的钢筋混凝土护壁1用岩壁梁受拉锚杆12和岩壁梁受压锚杆13拉锚，岩壁梁受拉锚杆12和岩壁梁受压锚杆13与面层钢筋焊接连接。超挖高度h≥1.5m(β<β0)的情况，处理如下：人工清除岩壁面的松动块石并从β<β0处开始下挖使岩壁面呈图1所示的修正后开挖线6位置，修整底部岩台至岩体质量好且稳定的位置，超挖部分的系统支护锚杆14替换成护壁加强锚杆15，根据图1岩台钢筋的布置形式浇筑钢筋混凝土护壁1，待岩台钢筋混凝土护壁1达到设计强度后，进行岩锚梁梁体混凝土的浇筑，岩台面混凝土需凿毛处理；如图2所示，对于超挖高度h<1.5m(β≥β0)的情况，应进行处理如下：人工清除岩壁面的松动块石，处理底部应挖至岩体质量好且稳定的岩体。超挖部分的系统支护锚杆14替换成护壁加强锚杆15，并留出5cm混凝土保护层厚度，根据图2岩台钢筋的布置形式立模，岩壁梁梁体混凝土与钢筋混凝土护壁1整体浇筑。
所述设计岩壁角β应综合考虑岩层、主要地质构造及节理裂隙的影响，以及岩壁吊车梁截面尺寸、锚杆的布置和受力情况等因素确定，一般为20°～40°。所述β0为实际开挖形成的岩壁角。
下面结合附图1-2进一步说明本发明的施工方法步骤如下：
第一步，清除岩壁吊车梁2开挖面的松动块石；
第二步，从β<β0处开始下挖，使岩壁面呈图1所示的修正后开挖线6，修整底部岩台至岩体质量好且稳定的修正后岩台基座开挖线7，如图2所示，如超挖部位高度h<1.5m，则无此步；
第三步，超挖部分不施工系统支护锚杆14，只施工护壁加强锚杆15及岩台基座加强锚杆16。
第四步，绑扎岩壁吊车梁2及钢筋混凝土护壁1的纵向钢筋9、横向钢筋10及拉筋11；
第五步，浇筑钢筋混凝土护壁1；钢筋混凝土护壁1的浇筑温度≤20℃，且浇筑封仓后12h进行洒水养护，养护时间不少于14天；
第六步，待钢筋混凝土护壁1混凝土达到设计强度后，进行岩壁吊车梁2梁体混凝土的浇筑，岩台面混凝土需凿毛处理达到岩台面混凝土凿毛设计轮廓线8，如超挖部位高度h<1.5m，则同时浇筑超挖补强混凝土护壁1和岩壁吊车梁2混凝土；
第七步，岩壁吊车梁2混凝土达到混凝土龄期后铺设桥机钢轨并调平安装好，最后浇筑岩壁吊车梁2顶部二期混凝土。